CN206816269U - 一种三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构，管片拼装结构整体呈两端圆形与中间圆形相交形成的环状结构，管片拼装结构包括若干呈圆弧形的标准管片和4片呈相交弧形的异形管片，4片所述异形管片分别设置于两端圆形与中间圆形的四个相交点处，相邻异形管片之间至少设有一片标准管片，异型管片的两翼圆弧分别与邻接的标准管片圆弧的曲率相等。本实用新型的异形管片能够对管片拼装结构起到定位作用，标准管片与异形管片的曲率能够确定管片拼装结构的大小，施工企业对标砖管片与异形管片进行预制，能够使三圆盾构工法的管片拼装结构施工简单，另外预制的标准管片与异形管片还避免了施工过程中爆模、胀模等问题的出现。

Description

一种三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构

技术领域

本实用新型涉及隧道与地下工程技术领域，具体的说，是指一种三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构。

背景技术

盾构施工方法以其建设速度快、施工安全、对地面建筑和交通干扰小等优势，日益成为城市地下工程建设的重要施工方法。目前，出现了采用三圆形状的盾构机直接掘进修筑地铁车站的施工技术并取得了诸多成功应用的先例，如东京地铁大江户线饭田桥车站、半藏门线清澄车站等。这种采用三圆盾构机修筑地铁车站的技术优势，将在地铁车站建设方面具有非常广阔的应用前景。

在隧道施工中，衬砌结构是为防止围岩变形或坍塌而修建的永久性支护结构。现有技术中，采用三圆盾构机修筑地铁车站的衬砌结构大都采用现浇的方式进行施工，这种施工方式需要经过前期支模、中期混凝土成型、后期拆模的过程，施工复杂、劳动强度大、工程进度慢，并且在混凝土的浇筑过程中还容易发生爆模、胀模等现象，使隧道衬砌结构的施工质量难以得到有效的保障。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构，以解决采用现浇方式对衬砌结构进行施工而引起的施工周期长、施工质量差的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构，管片拼装结构整体呈两端圆形与中间圆形相交形成的环状结构，所述管片拼装结构包括若干呈圆弧形的标准管片和4片呈相交弧形的异形管片，4片所述异形管片分别设置于两端圆形与中间圆形的四个相交点处，相邻异形管片之间至少设有一片标准管片，异型管片的两翼圆弧分别与邻接的标准管片圆弧的曲率相等。

本实用新型的有益效果是：异形管片的安装位置能够对管片拼装结构起到定位作用，标准管片的曲率与异形管片的曲率能够确定管片拼装结构的大小，施工企业能够对标砖管片与异形管片进行预制，从而使三圆盾构工法的管片拼装结构仅需对各部件进行拼装即可完成施工，另外预制的标准管片与异形管片还避免了施工过程中爆模、胀模等问题的出现，使隧道建设更加安全、高效、高质量。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述中间圆形的半径大于两端圆形的半径，两端圆形的半径相等。

采用上述进一步方案的有益效果是：一般三圆盾构机的中间圆形半径大于两端圆形半径，并且两端圆形的半径相等，本实用新型的管片拼装结构设置为该形状能够更好的配合三圆盾构工法的应用。

进一步，所述异形管片包括具有c长翼与c短翼的c异形管片和具有d长翼与d短翼的d异形管片，c长翼与d短翼之间连接标准管片构成两端圆形；c短翼与d长翼之间连接标准管片构成中间圆形。

采用上述进一步方案的有益效果是：c异形管片与d异形管片两翼弧长不相等，能够使标准管片与异形管片之间的连接缝均不在同一水平面或垂直面上，有利于提高管片拼装结构结构的整体稳定性。

进一步，所述标准管片包括6片a标准管片与2片b标准管片，6片a标准管片分别设置于两端圆形的c长翼与d短翼之间，2片b标准管片分别设置于中间圆形的c短翼与d长翼之间。

采用上述进一步方案的有益效果是：a标准管片与b标准管片分块设置，有利于a标准管片与b标准管片的安装，并且a标准管片与b标准管片分块设置能够避免构件尺寸过大而引起结构刚度减小的问题。

进一步，所述c异形管片与d异形管片在两翼相交处分别设有垂直棱柱体。

采用上述进一步方案的有益效果是：在地铁车站的隧道施工中，常常设置有梁柱结构以增加隧道结构的稳定性，垂直棱柱体便于连接这些梁柱结构，方便地铁车站的隧道施工。

进一步，所述a标准管片、b标准管片、c异形管片以及d异形管片上均设有吊装孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：吊装孔方便a标准管片、b标准管片、c异形管片以及d异形管片的吊装。

进一步，所述a标准管片、b标准管片、c异形管片以及d异形管片上均对称设置有四个螺栓孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：本实用新型能够采用弯螺栓将相邻管片之间连接起来，并且对称设置的四个螺栓孔，有利于各管片之间受力的均匀、稳定。

进一步，所述a标准管片、b标准管片、c异形管片以及d异形管片的侧壁上均设有贯通的插销孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：本实用新型能够采用插销将相邻管片拼装结构之间连接起来，施工方便。

附图说明

图1为管片拼装结构的管片分布结构示意图；

图2为两个管片拼装结构的拼接结构示意图；

图3为c异形管片的结构示意图；

图4为垂直棱柱体与永久梁柱结构的连接结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件如下：

1、两端圆形，11、a标准管片，2、中间圆形，21、b标准管片，3、c异形管片，31、c长翼，32、c短翼，4、d异形管片，41、d长翼，42、d短翼，5、螺栓孔，6、插销孔，7、垂直棱柱体，8、吊装孔，9、梁柱结构。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

一种三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构，如图1所示，包括a标准管片11、b标准管片21、c异形管片3以及d异形管片4，a标准管片11与b标准管片21的截面为圆弧结构，c异形管片3与d异形管片4的截面为相交圆弧结构，a标准管片11、b标准管片21、c异形管片3以及d异形管片4构成截面为中间圆形2的半径大于两端圆形1的半径、两端圆形1的半径相等的三个相交圆形的管片拼装结构，管片拼装结构的截面尺寸与三圆盾构机的外轮廓尺寸适配。

如图1所示，整个管片拼装结构由十二片管片构成，其中有6片a标准管片11、2片b标准管片21、2片c异形管片3以及2片d异形管片4，c异形管片3具有c长翼31与c短翼32，d异形管片4具有d长翼41与d短翼42，两端圆形1中c长翼31与d短翼42之间分别连接3片a标准管片11，并且c长翼31、d短翼42以及a标准管片11的曲率均为两端圆形1的曲率；中间圆形2中c短翼32与d长翼41之间分别连接b标准管片21，并且c短翼32、d长翼41以及b标准管片21的曲率均为中间圆形2的曲率。本实施例中，管片拼装结构各管片的厚度为30厘米，各管片的幅宽为1.5米，两端圆形1的内径为3.2米、外径为3.5米，中间圆形2的内径为4.7米、外径为5.0米，a标准管片11的圆心角为50°，b标准管片21的圆心角为58°，c长翼31的圆心角为36°，c短翼32的圆心角为12°，d长翼41的圆心角为24°，d短翼42的圆心角为16°。由此可知，整个管片拼装结构的净宽度为15.4米。

如图1、图3、图4所示，c异形管片3与d异形管片4在相交圆弧处分别设有垂直棱柱体7，以便于连接地铁车站的隧道施工中的梁柱结构9。a标准管片11、b标准管片21、c异形管片3以及d异形管片4上均设置有吊装孔8，其中a标准管片11与b标准管片21的吊装孔8位于管片的几何中心位置，c异形管片3与d异形管片4的吊装孔8位于管片两翼交叉处端部垂直棱柱体7的几何中心位置。a标准管片11、b标准管片21、c异形管片3以及d异形管片4的内侧沿弧长方向均对称设置有四个螺栓孔5，以便于各管片之间的连接，相邻管片之间采用M30弯螺栓连接，总共二十四颗。a标准管片11、b标准管片21、c异形管片3以及d异形管片4的侧壁上均设置有贯通的插销孔6，以便于相邻管片拼装结构之间的连接，相邻管片拼装结构之间采用插销连接。其中，a标准管片11沿环向对称布置两个插销孔6，相邻插销孔6之间的圆心角为25°，b标准管片21沿环向对称布置三个插销孔6，相邻插销孔6之间圆心角为20°，为了保证c异形管片3与d异形管片4的稳定性，在c异形管片3与d异形管片4上均布置三个插销孔6，三个插销孔6分别位于两翼圆弧的对称中心以及两翼圆弧的交叉处，一个管片拼装结构总共布置30个插销孔6。

如图2所示，在对本实用新型的管片拼装结构施工时，将c异形管片与d异形管片定位于管片拼装结构的四个相交点处，并且两个c异形管片互为对角线布置，两个d异形管片互为对角线布置，分别将c异形管片与d异形管片安装在所对应的定位处，分别对c异形管片与d异形管片安装临时支撑柱，将6片a标准管片分别连接于两端的c长翼与d短翼之间以构成两端圆形，将2片b标准管片分别连接于上下的c短翼与d长翼之间以构成中间圆形，使用弯螺栓通过螺栓孔将a标准管片、b标准管片、c异形管片以及d异形管片相连接，以此完成一个管片拼装结构的安装。在对第二个管片拼装结构进行安装时，在第一个管片拼装结构的c异形管片处对应安装d异形管片，在第一个管片拼装结构的d异形管片处对应安装c异形管片，使用插销通过插销孔将两个管片拼装结构相连接，以此完成一组管片拼装结构的安装，如此按组循环安装管片拼装结构，相邻两组管片拼装结构之间使用插销通过插销孔相连接。

在施工过程中，上述临时支撑柱顶部设有钢筋混凝土模型箱，该模型箱既可以用于嵌接垂直棱柱体7，以承受和传递竖向荷载，确保c异形管片3与d异形管片4安装就位后的稳定性，同时该模型箱可以设置为沿纵向能够相互拼接成整体的结构，并通过在模型箱内灌注混凝土，使得多个钢筋混凝土模型箱浇筑形成整体式纵梁。此外，临时支撑柱与其顶部的模型箱之间为可拆卸连接，这样在纵梁浇筑成形并且可以承力后，可以在需要设置永久支撑柱的位置，拆卸相应的临时支撑柱并浇筑永久支撑柱，待其可以承力以后，继续以同样的方法完成剩余的永久支撑柱的施工，最终完成整个三圆盾构形状的地铁车站结构的修筑。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构，其特征在于：管片拼装结构整体呈两端圆形(1)与中间圆形(2)相交形成的环状结构，所述管片拼装结构包括若干呈圆弧形的标准管片和4片呈相交弧形的异形管片，4片所述异形管片分别设置于两端圆形(1)与中间圆形(2)的四个相交点处，相邻异形管片之间至少设有一片标准管片，异型管片的两翼圆弧分别与邻接的标准管片圆弧的曲率相等。

2.根据权利要求1所述的三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构，其特征在于：所述中间圆形(2)的半径大于两端圆形(1)的半径，两端圆形(1)的半径相等。

3.根据权利要求2所述的三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构，其特征在于：所述异形管片包括具有c长翼(31)与c短翼(32)的c异形管片(3)和具有d长翼(41)与d短翼(42)的d异形管片(4)，c长翼(31)与d短翼(42)之间连接标准管片构成两端圆形(1)；c短翼(32)与d长翼(41)之间连接标准管片构成中间圆形(2)。

4.根据权利要求3所述的三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构，其特征在于：所述标准管片包括6片a标准管片(11)与2片b标准管片(21)，6片a标准管片(11)分别设置于两端圆形(1)的c长翼(31)与d短翼(42)之间，2片b标准管片(21)分别设置于中间圆形(2)的c短翼(32)与d长翼(41)之间。

5.根据权利要求3所述的三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构，其特征在于：所述c异形管片(3)与d异形管片(4)在两翼相交处分别设有垂直棱柱体(7)。

6.根据权利要求4所述的三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构，其特征在于：所述a标准管片(11)、b标准管片(21)、c异形管片(3)以及d异形管片(4)上均设有吊装孔(8)。

7.根据权利要求4所述的三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构，其特征在于：所述a标准管片(11)、b标准管片(21)、c异形管片(3)以及d异形管片(4)上均对称设置有四个螺栓孔(5)。

8.根据权利要求4所述的三圆盾构修建地铁车站的管片拼装结构，其特征在于：所述a标准管片(11)、b标准管片(21)、c异形管片(3)以及d异形管片(4)的侧壁上均设有贯通的插销孔(6)。